计算机架构试题与解答

简介：
本书《计算机架构试题与解答》精心编排了涵盖计算机系统结构、组成原理及工作原理等方面的丰富试题，并提供详尽答案解析。适合学习和研究计算机硬件设计的学生和技术人员参考使用，帮助读者深入理解和掌握核心概念与实践技巧。 第一章 计算机体系结构概述 计算机体系结构是指设计者为了满足特定性能目标而选择的硬件与软件接口规范及系统架构原则。本章将介绍基本概念、原理和技术，涵盖处理器设计、内存层次结构以及输入输出系统的优化方法。 第二章 处理器设计 详细探讨了现代CPU的设计理念和实现技术，包括指令集体系结构（ISA）、微操作序列生成机制、流水线处理单元等核心组件。此外还分析了几种常见的超标量架构及其对性能的影响因素，并讨论了如何通过预测分支来减少延迟。 第三章 内存层次 本章节深入探讨了内存系统的组织方式和优化策略，从缓存（Cache）的基本概念开始讲起，逐步介绍映射规则、替换算法等关键技术。接着分析了几种提高命中率的方法如增大块大小或增加相联度，并讨论如何降低失效开销以及减少访问时间。 第四章 输入输出系统 介绍了计算机系统的输入/输出设备及其接口标准,重点讲解了存储介质(磁盘，磁带和光驱)的工作原理及性能指标。同时也涉及到了总线技术、通道处理器的概念与应用实例等内容。 第五章 并行处理架构 随着并行计算需求的增长，本章节探讨了几种主流的多处理器体系结构特点及其适用场景,包括集中式共享内存模型和分布式共享内存模型等不同方案下的优缺点比较。此外还介绍了互连网络的选择原则以及同步机制的重要性等问题. 第六章 存储系统管理 针对虚拟存储技术进行了详细介绍，并给出了Alpha AXP架构下21064处理器的具体实现细节，如TLB配置、页面大小设定等内容。 第七章 高性能计算案例分析 最后通过挑战系列和起源两千等高性能计算机实例来展示上述理论知识的实际应用情况。